高原地區水環境綜合治理措施分析

王俊華, 井向陽

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司,四川成都 611130)

0 引言

1 區域水環境特征

1.1 水系特征

昌都市地處橫斷山脈和三江(金沙江、瀾滄江、怒江)流域,區內水系屬外流水系,河流眾多,水網密集。由于受青藏高原第四紀以來強烈隆起的影響,三條大江及其支流的下游河段強烈切割,在地貌上形成了相對起伏達1 000～2 000 m的深切大峽谷。金沙江境內流域面積為2.31萬 km2,河道平均比降2.1‰;瀾滄江境內流域面積3.72萬 km2,河道平均比降2.6‰;怒江境內流域面積4.41萬 km2,平均坡降2.7‰。

區域內河流徑流以降水、融水、地下水補給,徑流的年際變化不大,但年內分配極不平衡。夏季比重最大,在50%左右;秋季占全年的30%左右;春季占全年的7%～12%之間,冬季占全年的比重最少,在5%～10%之間。

1.2 水質及污染特征

由于該地區為我國及南亞、東南亞地區的“江河源”,區域內重要水系的水質管理目標均為Ⅱ類。根據2017—2019年金沙江、瀾滄江、怒江干流上下游水質監測斷面成果分析,金沙江、怒江干流水質基本達標,水環境質量總體較好。瀾滄江昌都芒康保留區非汛期僅達Ⅲ類水標準,超標因子為氨氮和總磷。各類污染源氨氮、總磷排放削減情況見圖1和圖2。

圖1 各類污染源氨氮排放及削減占比結構

圖2 各類污染源總磷排放及削減占比結構

1.2.1 氨氮

2019年全市廢水中氨氮排放量為382.05 t,其中工業源氨氮排放量為3.01 t,占比0.79%;農業源氨氮排放量為25.28 t,占比6.62%;生活源氨氮排放量為341.65 t,占比89.43%;集中式污染治理設施氨氮排放量為12.10 t,占比3.17%。廢水氨氮排放量以生活源為主。

全市廢水氨氮削減率為39.51%,其中工業源為66.44%、農業源為89.0%、生活源為7.30%、集中式污染治理設施為50%。生活源削減率較低(圖1)。

1.2.2 總磷

全市廢水中總磷排放量為96.94 t,其中工業源總磷排放量為0.91 t,占比0.94%;農業源總磷排放量為43.24 t,占比44.61%;生活源總磷排放量為52.65 t,占比54.32%;集中式污染治理設施總磷排放量為0.13 t,占比0.14%。廢水總磷排放量以生活源為主。

全市廢水總磷削減率為86.95%,其中工業源為85.42%、農業源為93.63%、生活源為8.40%、集中式污染治理設施為50%。生活源總磷削減率較低(圖2)。

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伴隨著高海拔地區生態移民、扶貧搬遷等實施,分散的農牧業人口向少數城鎮聚集,人口的聚居和產業植入將增大局部地區的生活污染排放,水體水質呈現逐步惡化的趨勢。

2 水環境問題及原因分析

2.1 特殊本底條件致使生態脆弱

昌都地區海拔高、降水少、氣溫日變化大,地表風化強烈,土層淺薄質粗,植物生長速度慢,自我調節與自然修復能力弱,一旦破壞,將極難恢復。加之農業發展和各類開發建設項目活動,水土流失嚴重,給沿線河流的水生態環境造成巨大影響。另外,由于該地區作為我國重要的水能資源基地,水電開發建設的各項水利工程,加速了河流泥沙淤積,也對河道生態環境造成不利影響。

2.2 徑流時空不均導致用水困難

干濕季分明的氣候造成了該地區降雨年內分配極不平衡,導致冬季季節性缺水問題突出;河道兩側為深切大峽谷,山體坡度大,降雨產匯流快,導致降雨徑流快速外流、留不住水。由于城鄉供水多以地表水為水源,供水工程調蓄能力差,導致冬季無法提供可靠安全的水量。另外,該地區河谷深切,河道水流低、農田高,工程性缺水嚴重,農業灌溉缺水矛盾突出。

2.3 兩岸功能混雜加劇生態退化

由于高原地區建設空間有限,城鎮聚居區內的居住空間、交通用地、產業基礎設施用地一般緊鄰河流水系兩側建設,建設用地不斷擠占生態空間。原始自然岸坡被改造成直立防洪墻,阻隔了水陸生態系統交流,降低了河流的生態服務功能。同時,河道兩側設有大量排污口,雨污合流、污水直排漏排等入河污染造成河流水質變差。

2.4 重開發輕保護導致城水割裂

由于重開發輕保護的傳統建設理念,在處理自然水系與城市建設關系時,將河道視為城市發展擴張的障礙,同時也成為排澇排污的工程化對象,簡單的采用“填、擋、防、排”等手段。在治理河岸護堤時,采取直立防洪墻形式或者不合理地種植護堤植被,破壞了河流的生態功能。另外,水景觀導向的狹義性也掩蓋了水資源、水生態、水環境等更多水價值的缺失。

3 基于流域系統的水環境治理策略

城鎮建設區范圍內的水環境治理應統籌考慮城市發展和生態保護的關系,推動實現經濟社會發展與生態環境保護高度融合,從區域整體的角度解決保護與發展的問題。同時,也應統籌山水林田湖草各要素,加強水資源、水安全、水環境、水生態、水經濟統籌綜合治理,制定重點突出、全面兼顧的綜合治理方案。基于該地區水環境的特征及主要問題,本文提出“系統治理、生態優先”的治理理念,突出“生態文明高地、和諧穩定宜居福地”的總體定位,構筑韌性安全的生態本底、優質可靠的水資源供給體系、健康穩定的水生態系統、城水交融的人居環境,建設成為昌都山水生態城市的重要載體。主要幾點治理策略見下述。

3.1 內外兼修,筑牢生態本底

基于生態學的基本原理及規律,重視生態系統的森林、草地、濕地、河流、農田等要素間協同作用和有機聯系,實施林草地保育、荒漠化土地治理和受損濕地生態系統修復,提高區域生態系統韌性。對于水系藍線范圍內的區域,通過分析水生動植物生境特征、魚類生物學特點等,提出河岸帶生態修復、寬谷淺灘保護與利用等措施,加強水生生物資源養護,改善水生生境。

3.2 提蓄結合,保障供水安全

充分利用高原地區水、風、光能資源豐富的能源優勢,建設能源提水設施。在強化節水和挖掘現有工程供水潛力的基礎上,推進山地高位蓄水池建設,即可作為城市備用水源,也可作為散居村鎮的主要水源。在農業用水保障方面,以水系分布狀況、耕地分布特點和農業灌溉需求為導向,劃定提灌區域(提灌單元),因地制宜規劃布局引蓄提灌工程,提高有效灌溉面積和灌溉供水保證率。

3.3 控源收污,維持水系健康

水環境污染有著“問題在水里,根源在岸上,關鍵在排口,核心在管網”的共性。為了嚴控污染入河,應重點開展入河排污口摸查,評估排水系統及污水處理設施能力,針對沿線排污口、雨污管網、污水處理設施分別提出相應建設改造措施。針對高原氣候、地廣人稀的特點,可提倡采用人工快滲一體化污水處理工藝,該工藝已在西藏地區廣泛應用,具有建設投資少、管理費用低、水力負荷高等優點。在削減入河污染的基礎上,城鎮建設段還可考慮閘堰雍水,改善枯期裸露的河床環境,水面擴大后增濕、增氧作用也可促進周邊小氣候改善。

3.4 城水交融,激發濱水活力

重新審視水系與城鎮的關系，由水域本體向水陸統籌轉變、重視安全保障向全面構建復合功能轉變，將濱水空間打造成多元功能復合化的活力空間、尺度宜人有溫度的人文空間和生態效益最大化的綠色空間。濱水空間的感知與其可達性密切相關，應塑造友好的步行環境、構建連續的開放空間網絡，通過設施新建、建筑改造、業態置換等措施在濱水第一層面增加便民、商業、文化等功能，激發濱水空間活力。

4 結束語

水是人類賴以生存和發展的重要資源,高原地區獨特的自然特征、生態系統和人居環境,決定了該地區水環境問題的復雜性和重要性。高原地區水環境治理應強調“生態優先、系統治理”,統籌考慮城市發展和生態保護的關系,統籌山水林田湖草各要素,因地制宜采用污染防控和生態修復措施,協調社會經濟發展與水生態環境保護平衡。